第二節(jié)活性污泥法的發(fā)展

4.2活性污泥法的發(fā)展4.2.1活性污泥法曝氣反應池的基本形式推流式曝氣池完全混合曝氣池封閉環(huán)流式反應池序批式反應池

1、傳統(tǒng)活性污泥法

（推流式）

曝氣池內污水與污泥混合后呈推流式從池首向池尾流動，活性污泥微生物在此過程中連續(xù)完成吸附和代謝過程。曝氣池混合液在二沉池去除活性污泥懸浮固體后，澄清液作為凈化水流出。

沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝氣池，再起凈化作用：另一部分作為剩余污泥排出。傳統(tǒng)活性污泥法的BOD負荷是0.2～

0.4kg/kg·d，一般在0.3左右凈化效果和沉降性能均甚好。4.2.2活性污泥法

的發(fā)展和演變

運行水流一端進，另一端出，沿途曝氣，推流前進。

特點

1.吸附→減速增長→內源呼吸，BOD降解曲線是呈緩慢下降曲線

2.耐沖擊負荷能力差(尤其對有毒或高濃度工業(yè)廢水)3.不易污泥膨脹4.供氧與需氧不平衡5.處理效果好3、漸減曝氣法

需氧量

定常供氧速率漸減供氧速率變化曲線供需氧量曝氣過程（曝氣池長度）

針對傳統(tǒng)活性污泥法中由于沿曝氣池池長均勻供氧，在池末端供氧與需氧量之間的差距較大，嚴重浪費能量，而提出的一種能使供氧量和混合液需氧量相適應的運行方式。目前的傳統(tǒng)活性污泥法一般都采用這種供氧方式。3、分段進水（階段曝氣）活性污泥法

傳統(tǒng)活性污泥法的BOD負荷在池首過高，需氧率沿池長逐漸降低，而氧氣卻沿池長均勻供給，造成了浪費。階段曝氣活性污泥法將廢水沿曝氣池長分數處注入，即形成階段進水方法，這種方法除了能平衡曝氣池供氣量外，還能使微生物營養(yǎng)供應均勻。另一個特點是BOD濃度沿池長是變化的，曝氣池出流混合液濃度降低，對二沉池工作有利。

型式廊道式

流態(tài)推流式(多點進水)

特點：

1.需氧和供氧較平衡

2.耐沖擊負荷力強

3.處理效果好

4.

BOD降解曲線是呈鋸齒緩慢下降曲線5、延時曝氣活性污泥法

特點

1.由于負荷低，延時曝氣池容積大，占地面積較大

2.對水質水量變動性強

3.產污泥量少

4.處理效果好4、高負荷活性污泥法

特點

1.由于負荷高，高負荷活性污泥法曝氣池容積小，占地面積較小。

2.處理效果差，60～70％

3.產污泥量高

4.適合做預處理6、吸附－再生法

普通活性污泥法把活性污泥對基質的吸附凝聚和氧化分解混在同一曝氣池內進行，適于處理溶解的BOD。對含有大量膠體的和懸浮性的混合基質的廢水，因初期吸附量大，以及吸附的有機固體物在生物酶作用下變成可溶性物質再向水中擴散，遂產生了把吸附凝聚和氧化分解分別在兩個曝氣池中進行的構想，從而出現(xiàn)了吸附再生法。

由于再生池僅對回流污泥進行曝氣(剩余污泥不必再生)，故節(jié)約空氣量，且可縮小池容。經過再生的活性污泥處于營養(yǎng)不足狀態(tài)，因而吸附活性高。再則，再生池的污泥微生物很快在池末端遇到營養(yǎng)不足環(huán)境，絲狀菌不適應這樣的空曝環(huán)境，所以其繁殖受到限制，有利于防止污泥膨脹。在使用上，吸附再生法具有很大的靈活性。

型式：廊道式(吸附池和再生池可合建)

流態(tài)：中間進水，推流

特點：①處理質量較差②耐沖擊負荷強③適合處理膠體物質含量高的工業(yè)廢水④

BOD降解曲線是呈急劇下降、緩慢下降曲線

7、完全混合活性污泥法

完全混合法中的入流廢水進入曝氣池后,即與池內廢水完全混合，曝氣池內營養(yǎng)物和需氧率都是均勻的，微生物接觸的是濃度與出水濃度一樣的廢水，故可承受一定的沖擊負荷。

完全混合法的，曝氣池與沉淀池有分建與合建兩種類型。

完全混合法的工作點可以處于微生物對數增長期也可處于衰減增長期或內源呼吸期。

特點1.抗沖擊負荷能力強，BOD降解曲線是呈緩慢下降型直線曲線

2.池中各點水質相同，各部分有機物降解工況點相同，便于調控3.處理效率差于推流式4.易出現(xiàn)污泥膨脹8、深水曝氣和深井曝氣活性污泥法

特點：

氧利用率高、占地面積小，可以處理較高濃度的廢水。9、純氧曝氣活性污泥法

特點：

1.溶解氧Do≥8mg/L2.污泥濃度MlSS很高，高達4000～70003.剩余污泥量Δx很少

4.污泥指數SVI低，沉降性能好

缺點：

建設和運行費用高4.2.3膜生物反應器調節(jié)池厭氧池膜-生物反應器（好氧池）污泥沉降干化池回用或排放水箱格柵風機抽吸泵恒流閥傳統(tǒng)法和MBR流程的差異傳統(tǒng)活性污泥法膜生物反應器

(MBR流程)流量調整池反應池流量調整池反應池二沉池污染物去除效率高，處理出水水質好污泥濃度高，裝置容積負荷大，占地面積小有利于增殖緩慢或高效微生物的截留，提高系統(tǒng)的硝化效果和對難降解有機物的處理能力剩余污泥產生量低易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便

經處理后排放水可實現(xiàn)回用特點SMBR型膜元件的名稱膜元件型號膜面積濾膜孔徑過濾產量SMBR1501.50米20.3μm600升／日SMBR800.80米20.3μm320升／日SMBR250.25米20.3μm100升／日膜通量單位時間內通過單位膜面積的過濾量單位：m3／m2?d或

L／m2?d

濾膜的臨界膜通量在恒流運行條件下，過濾壓差(TMP)不隨時間明顯升高的最大過濾產量。濾膜組件必須控制在臨界過濾通量以下抽吸運行，方能實現(xiàn)長期穩(wěn)定的工作狀態(tài)。取決于如下因素：濾膜本身的性能(主要)濾膜組件的結構曝氣系統(tǒng)的設計活性污泥的性能膜的運行模式與條件運行模式：間歇操作有利壓力穩(wěn)定（抽十幾分鐘，停幾分鐘）恒流運行模式比恒壓運行模式有利于膜污染控制膜通量的控制：臨界膜通量（CriticalFlux）膜面水力條件：膜面切向錯流、氣液擾動混合液污泥濃度：10~15g/L反應器主體

膜材料與組件

附屬裝置與系統(tǒng)預處理系統(tǒng)污泥處理設施自控系統(tǒng)MBR膜生物反應器工藝設計原則處理效果與影響因素膜相關參數膜材料與孔徑操作通量與壓力操作模式膜面水力條件清洗反應器相關參數

HRT，SRT污泥負荷容積負荷處理效果與影響因素混合液性質與微生物行為膜污染機理與控制技術膜片元件和組件數量的計算廢水處理量Q=300m3／d膜片的數量

=300m3／d÷0.4m3／m2d÷1.5m2／張=500片(SMBR150型)

濾膜組件的數量

=500片÷50片／組件=10組或500片÷100片／組件=5組關于SMBR型膜組件的設置空間A（組件縱向）尺寸：40片膜－1300以上60片膜－1600以上

80片膜－1900以上100片膜－2200以上B（組件短邊向）尺寸：（1000-1200)n+300n－1600以上H（反應器水深）尺寸：SMBR80型1500以上SMBR150型2500以上（MBR反應器高度應為：H+500)反應池周邊膜組件膜分離槽(好氧反應器)容量的計算有機污水處理設施的場合BOD容積負荷1.0~1.5kg/(m3?d)。Vm3Q=100m3/dBOD100mg/L10kgBOD/d10kgBOD/d÷1.5kgBOD/(m3?d)=6.7m3以上曝氣量的計算SMBR150型12L／(min·張)SMBR80型20L／(min·張)膜元件需要的空氣量:PP流入排放流量調整池膜生物反應池膜生物反應池中生物處理所需的空氣量，根據被處理污水的水質狀況確定。MBR應用設計實例設計條件污水類型：市政雜排水污水量：300m3／d

流入BOD：200mg／L設定值

膜通量：0.4m3／m2dBOD容積負荷：1.5KG／m3·d計算值膜元件數：300m3／d÷0.4m3／m2d=750m2

選用SMBR150型：750m2÷1.5m2／張=500片膜組件數：500÷50=10(個)或500÷100=5(個)

反應池體積：200mg／L×300m3／d÷1.5KG／m3·d=40m3(實際生物好氧反應水量)反應池尺寸：參見“關于膜組件的設置空間”HRT：24÷(300m3／d÷40m3)=3.2h項目城市污水工業(yè)污水進水COD(mg/L)44.2~8001333~68000COD去除率(%)90~9890~99.8污泥濃度(g/L)10~20,最高50>20容積負荷（kgCOD/(m3?d))1.2~5.780.25~16污泥負荷(kgCOD/(kgVSS?d))0.03~0.550.012~2.72污泥產率(kgMLSS/kgCOD)0~0.340.05~0.35水力停留時間(h)2~2414~389污泥齡(d)5~∝6.2~600傳統(tǒng)活性污泥法：容積負荷：0.6~1.8kgCOD/(m3?d)污泥負荷：0.4~0.8kgCOD/(kgVSS?d)污泥齡：5～15d好氧膜-生物反應器處理城市和工業(yè)廢水A2／MBR脫氮除磷工藝TN去除率：>90%TP去除率：>80%，出水TP<1.0mg/L缺氧反應器厭氧反應器膜生物反應器

內循環(huán)回流污泥原廢水處理水MBR處理市政污水(中試)的效果(1)確定膜的臨界過濾通量：400-450升／米2日容積負荷：BOD原液171.1mg／L，出水3.5mg／L，日處理69M3，污泥混合液體積8M3：容積負荷：1.45kgBOD／m3d1一定要先進行接種、好氧運行；當反應池內的MLSS大于3000mg／L時，方可開始膜組件的抽吸運行。2MLSS的運行濃度10000-15000mg／L，不要超過20000mg／L。3活性污泥的粘度不能過高，進行污泥過濾性的測試。4濾膜的過濾通量不要超過給定的膜的臨界過濾通量。5保持濾膜正常的工件差壓，當壓差超過40KPa時進行清洗。6定期對膜組件進行加大曝氣量的運行；對散氣管孔也進行定期沖洗，保持膜面充分的氣液流動，防止出現(xiàn)污泥結垢。MBR的運行管理和維護濾紙過濾試驗法利用孔徑1μm的濾紙判斷活性污泥的性能是否良好1提取50ml污泥混合液2將Φ150的1μm微孔濾膜對折四次成十六